Собор был спроектирован и построен в период с 1215 года по 1263 год на месте более раннего здания.. Снаружи и изнутри собор отделан белым и зеленовато-чёрным мрамором с добавлением красного мрамора на фасаде. Чёрный и белый — геральдические цвета Сиены, их происхождение связано с белой и чёрной лошадьми основателей города, Сения и Аския.
В интерьере собора примечательны исключительный по художественной выразительности мозаичный пол, пышно декорированная кафедра работы Никколо Пизано и статуя Иоанна Крестителя, изваянная Донателло.